معرفی دیونایزر و اجزای کلیدی آن در تولید آب دیونیزه آزمایشگاهی (بخش دوم)

💧 دیونایزر چیست؟

دیونایزر یا دستگاه تولید آب دیونیزه، سیستمی برای حذف یون‌های محلول در آب است. برخلاف آب مقطر که با تقطیر تهیه می‌شود، آب دیونیزه از طریق فرآیند تبادل یونی تصفیه می‌شود و تقریباً فاقد هرگونه یون معدنی مانند سدیم، کلسیم، کلرید، سولفات و ... است. این نوع آب برای کاربردهای حساس آزمایشگاهی، دارویی، الکترونیکی و صنعتی استفاده می‌شود.

---

🧩 اجزای اصلی دیونایزر

1.      فیلترهای اولیه (Pre-Filters)

این فیلترها قبل از ورود آب به سیستم دیونایزر نصب می‌شوند و وظیفه‌شان حذف ذرات معلق، گل‌ولای، شن، زنگ‌زدگی لوله‌ها و کلر آزاد است.

انواع رایج:

• فیلترهای الیافی (PP): حذف ذرات بزرگ‌تر از 5 یا 10 میکرون

• فیلترهای کربن فعال: حذف کلر، بو و مواد آلی

اهمیت: اگر این مرحله به‌درستی انجام نشود، رزین‌ها و ممبرین‌ها در مراحل بعدی آسیب می‌بینند یا عمرشان کاهش می‌یابد.

---

2.      فیلترهای ممبرین (Membrane Filters)

این فیلترها معمولاً در سیستم‌های ترکیبی دیونایزر و اسمز معکوس (RO/DI) استفاده می‌شوند. ممبرین‌ها با فشار بالا، یون‌ها و مولکول‌های کوچک را از آب جدا می‌کنند.

ویژگی‌ها:

• حذف تا 99% از نمک‌های محلول

• کاهش بار ورودی به رزین‌ها

• افزایش خلوص نهایی آب

نکته: در برخی سیستم‌ها، ممبرین‌ها قبل از رزین‌ها قرار می‌گیرند تا طول عمر رزین‌ها افزایش یابد.

---

3. رزین‌های تبادل یونی (Ion Exchange Resins)

قلب سیستم دیونایزر هستند. این رزین‌ها به‌صورت دانه‌های پلیمری عمل می‌کنند که یون‌های ناخواسته را با یون‌های خنثی جایگزین می‌کنند.

انواع رزین:

• رزین کاتیونی (Cation Exchange Resin):
  یون‌های مثبت مانند Ca²⁺، Mg²⁺، Na⁺ را جذب کرده و با یون H⁺ جایگزین می‌کند.

• رزین آنیونی (Anion Exchange Resin):
  یون‌های منفی مانند Cl⁻، SO₄²⁻، NO₃⁻ را جذب کرده و با یون OH⁻ جایگزین می‌کند.

نتیجه: یون‌های H⁺ و OH⁻ ترکیب شده و مولکول خالص H₂O تولید می‌شود.

نکته فنی: رزین‌ها پس از اشباع نیاز به احیا (regeneration) دارند یا باید تعویض شوند.

---

⚙️ نکات مهم در انتخاب و نگهداری دیونایزر

• بررسی دوره‌ای هدایت الکتریکی (Conductivity) آب خروجی

• تعویض به‌موقع فیلترها و رزین‌ها

• استفاده از آب ورودی با سختی پایین برای افزایش عمر سیستم

• رعایت استانداردهای ISO 3696 و ASTM D1193 برای کیفیت آب آزمایشگاهی

---

📚 منابع تخصصی و علمی

1. ZhongTing Filters – Guide to Deionization Filter Cartridges توضیح کامل درباره ساختار، عملکرد و انواع رزین‌های تبادل یونی در کارتریج‌های دیونایزر مشاهده مقاله

2. UltraPure Systems – Deionized Water Types Explained (Type I, II, III) بررسی استانداردهای ASTM D1193 و ISO 3696 برای کیفیت آب دیونیزه و کاربردهای مختلف آن راهنمای تخصصی مهندسان

3. All Filters – RO/DI Water Filter Systems Overview تاریخچه، عملکرد و ساختار رزین‌های کاتیونی و آنیونی در سیستم‌های دیونایزر مطالعه مقاله